VII Jornadas TFM del Máster en Mecatrónica
Aitor
RIERA BERNARDO
Desarrollo de dolorímetro con accionamiento neumático para empleo durante resonancia magnética (MRI)
El objetivo principal del TFM fue la concepción inicial y posterior desarrollo de un dolorímetro con accionamiento neumático para estudiar a personas con fibromialgia mientras se ven sometidas a una resonancia magnética cerebral, con objetivo de analizar su tolerancia al dolor, se ha desarrollado un dispositivo capaz de aplicar presión máxima en la uña del dedo pulgar equivalente a 5 kilogramos de fuerza, siendo esta más que suficiente para causar un dolor considerable. El dolorímetro ha sido fabricado mediante fabricación aditiva, lo cual ha permitido obtener un diseño libre de componentes metálicos. Para su control se ha utilizado una placa Open Hardware, basada en ESP8266 (NodeMCU), capaz de crear una red WiFi propia. Por otra parte, se ha llevado a realizado una aplicación para el sistema operativo Android, con la que poder enviar órdenes al dolorímetro, además de registrar un histórico de las pruebas realizadas a los pacientes.
Volteador para contrapesados de SCE (Solar Collector Element)
La necesidad de contrapesar los colectores solares se ha visto esencial tras años de desarrollo de esta tecnología debido a las desviaciones de peso que existen en los diferentes componentes que conforman el módulo parabólico, y que dan lugar a variaciones del centro de gravedad del conjunto completo. Estas variaciones son aleatorias y difíciles de predecir durante la fase de diseño, lo que implica la utilización de un sistema de contrapeso “in-situ” en las líneas de ensamblaje de los módulos parabólicos. Para cubrir esta necesidad real surge este proyecto que desarrolla un producto que permite obtener el centro de gravedad de los módulos cilindro parabólicos solares, pudiendo modificarse mediante una serie de contrapesos ubicados en las estructuras parabólicas. Estos contrapesos deben permitir ajustar el centro de masas en el eje de giro de dichos módulos, por tanto, minimizando los esfuerzos de torsión.
Implementación de un sistema de monitorización industrial: caso de uso máquina eléctrica
Los sistemas de monitorización de la condición (Condition Monitoring Systems, CMS) permiten detectar el malfuncionamiento de un sistema o componente. Además, en muchos casos permite localizar el origen del mismo y estimar su vida útil remanente gracias a sensores ubicados dentro del sistema mecatrónico. Sin embargo, estas soluciones plantean desarrollos más ajustados a lo requerido por el cliente (sistemas ad-hoc). Los grandes fabricantes de sistemas de automatización (Siemens, Beckhoff, B&R, Omron) ofrecen soluciones generalistas, que en múltiples ocasiones no poseen las prestaciones de otros métodos. El presente trabajo fin de máster plantea la integración de técnicas avanzadas de monitorización de la condición en equipos de uso industrial. Para ello, emplea en primera instancia hardware disponible en la industria. Esto permite conocer más de cerca las soluciones disponibles en el mercado actual junto a su análisis de factibilidad técnica en la integración con técnicas avanzadas de monitorización. Como caso práctico, se realiza el CMS de una máquina eléctrica.
Monitorización de la condición estructural: Estimación de tensiones para predicción de vida a fatiga
El objetivo principal de este proyecto, es combinar modelos de elementos finitos con datos de sensores, adquiridos ya sea de un modelo de simulación o de un dispositivo real, para aplicar métodos de estimación que permitan determinar de manera correcta las tensiones/deformaciones en cualquier punto del dispositivo del que se pretende monitorizar su condición estructural, para así evaluar el daño acumulado a fatiga por el conjunto, y por ejemplo en base a este daño acumulado estimado, realizar acciones predictivas o mejorar su mantenimiento. Dado que en la realidad los sistemas de los que se pretende monitorizar su condición son muy complejos y no es posible medir ciertos parámetros de interés directamente sobre el sistema real, en el presente trabajo se aplican métodos de condensación para reducir precisamente el coste computacional de estos modelos, junto con un método recursivo (Filtro de Kalman) para así conseguir el objetivo propuesto, y que la metodología desarrollada sea aplicable en tiempo real.
Diseño, desarrollo e implementación virtual de un conjunto electromecánico con el fin de adaptar un sistema de control de dirección y frenada al powertrain de un vehículo autónomo
El coche autónomo es una realidad cada vez más cercana, donde fabricantes, proveedores de tecnologías y centros de investigación llevan años trabajando en el desarrollo de sistemas ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) que, entre otras cosas, ayudan a trazar trayectorias, realizar cambios de carril o a permanecer dentro del mismo. El presente proyecto plantea cómo llevar a cabo la selección de componentes, diseño, desarrollo e implementación virtual de un conjunto electromecánico para ser implementado en un vehículo prototipo con el objetivo de poder controlar el movimiento lateral del vehículo. Para obtener dicho sistema, será necesario buscar, diseñar, calcular, adaptar y validar todo tipo de componentes necesarios que se vayan a utilizar, de manera que todo junto forme el nuevo sistema de dirección, un sistema electromecánico, con el que implementar un control del ángulo de guiñada de cada rueda y controlar el movimiento lateral del vehículo.
Diseño y montaje de un sistema Schlieren para la visualización de gases
El objetivo principal del proyecto es la incorporación de la técnica Schlieren para el estudio de la fluidodinámica en los procesos siderúrgicos. El método de Schlieren consiste en un sistema óptico capaz de visualizar medios no homogéneos. Para ello se utiliza un haz de luz dirigido hacia una cámara de captación o una pantalla para visualizar las imágenes Schlieren, y el cual atraviesa la zona de interés. Delante de la cámara se coloca un filo que bloqueará los rayos de luz que hayan sufrido una desviación en su trayectoria debido a que al atravesar una zona de diferente temperatura, velocidad o la mezcla de fluidos provoca un cambio del índice de refracción y desvía los rayos de luz. La ausencia de parte de la luz origina una sombra en la imagen que permite la visualización de dicha alteración.
Desarrollo de un sistema de seguimiento de juntas en soldadura para robots mediante sensor láser
Este proyecto trata de realizar la integración en el robot de periféricos, en este caso de un sensor láser de triangulación que permita el seguimiento de una junta en soldadura de grandes espesores para aplicaciones de calderería pesada, buscándose conseguir la automatización del proceso. En este caso, se ha optado por realizar la compra e integración de un sistema comercial. Además se ha implementado el trabajo con programación offline en la planta piloto del ITMA. Así mismo se ha trabajado en el desarrollo de aplicaciones tanto para el control del robot de forma remota, como para la adquisición de datos de interés procedentes del sensor comercial. A corto plazo esos datos servirán para el desarrollo de nuevas funcionalidades, que concluirán con un alto grado de automatización de este tipo de procedimientos de soldeo en piezas de gran espesor, suponiendo un incremento de productividad en el sector, así como un aumento en la repetitividad de la calidad de las uniones soldadas.
Este proyecto plasma la concepción y diseño de un sistema de mecanizado portátil para armarios eléctricos. En la actualidad, en gran cantidad de proyectos de equipos industriales dónde esta presente una instalación eléctrica (líneas de producción, robots, automatismos industriales, etc.) es necesario destinar uno o varios recursos para la definición de los planos con las operaciones de mecanizado necesarias para colocar botoneras, setas de emergencia, displays, etc., en las superficies del armario eléctrico. Para posteriormente, realizarse éstos mecanizados.
La idea del presente trabajo responde a la necesidad de realizar de forma automática las operaciones en las caras del armario eléctrico. Los mecanizados a realizar serán comunicadas a partir del procesamiento de un plano en un formato digital habitual o mediante el uso de un software de fabricación asistida por computador (CAM).